基于單片機的遙控數顯控制系統_畢業設計論文-資料下載頁

【導讀】的設備也越來越多。現在的報警器功能也越來越智能化。在感知的信號方面有紅外信號、超聲波信號、重力信號、震動信號、遙控信號等。本文通過對幾種報警器的功能以及實際。情況分析，設計了一種安全、實用、方便控制的報警器。根據常用的檢測信號類型，選取了。的隱蔽性，而且可以在不同的天氣條件下都可以使用，抗干擾能力也比較強。統在家庭、場館以及辦公室等場合有廣泛的使用。由于紅外技術自身的優勢，本設計以紅。外信號作為一種檢測信號。特別是火災報警設備中，溫度信號是必不可少的一個值。對于具體的實物或是環境，續的操作提供一定的依據。通過遙控方式可以對受控對象進。行遠距離的控制和監測。警器的開啟與關閉。達到閾值則開始報警。

　　

【正文】 7P 1 78P 0 0 / A D 039P 0 1 / A D 138P 0 2 / A D 237P 0 3 / A D 336P 0 4 / A D 435P 0 5 / A D 534P 0 / A D 633P 0 7 / A D 732P 2 0 / A 821P 2 1 / A 922P 2 2 / A 1 023P 2 3 / A 1 124P 2 4 / A 1 225P 2 5 / A 1 326P 2 6 / A 1 427P 2 7 / A 1 528P S E N29A L E / P30P 3 .1 / T X D11P 3 .0 / R X D10G N D20V C C40U?8 9 C 5 14 7 0 R2k9 0 1 4 圖 37 聲光報警電路 除了報警之外，本設計留出了 2個控制輸出端口，當報警時，這兩個控制輸出口輸出低電平，不報警時輸出高電平。可以用這兩個控制輸 出端口控制輸出不用的開關量。例如用到家庭報警上，就用輸出控制信號啟動短信發送功能；用到汽車報警上可以去控制點火 20 線圈和車門把鎖等。 顯示電路 為了能夠實時的看到溫度值和紅外被遮擋的時間值，整個設計上增加了動態數碼管顯示電路。電路圖如 圖 38所示。數碼管的前兩位顯示紅外被遮擋的時間。后兩位顯示實時的溫度值。為了降低對端口的使用量，這里使用動態顯示的方式。 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA4D a t e : 1 3 N o v 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n g s \ A d m i n i s t r a t o r \ 桌面 \ 新建文件夾 1 \ M y D e s i g n . d d bD r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U?S T C 8 9 C 5 2a1b2c3d4e5f6g7dp8P19P210P311P412D S ?D P Y _ 7 S E G _ 41 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9R P ?1kV C C1234J?C O N 4V C CG N DVDD3DQ2GND1D S 1 8 B 2 0U?D S 1 8 B 2 0VCCDQ GNDI n fU? I N FGNDVCCD0 D1 D2 D3 DQR e m o t eU?R E M O T EV C CG N DR?5 . 1 KR?R E S 2R?R E S 2R?R E S 2D?L E DD?L E DD?L E DX T A L 1X T A L 2R E S E T 圖 38 動態顯示電路 21 第 4 章 遙控數顯控制系統的軟件設計 軟件結構 本系統是較完整的單片機應用系統，在硬件原理中，除了基本的擴 展電路外，還配置了數據采集。軟件設計采用模塊化設計方法，通過完成幾大模塊的程序設計來實現報警的功能，報警系統的軟件設計主要由 3個工作狀態：待機工作狀態、正常工作狀態和報警狀態。整個系統的軟件部分需要負責溫度信號的讀取與顯示，紅外遮擋時間信號的讀取與顯示，遙控信號的判定和報警輸出控制等。在軟件的編程過程中，要一步就實現整個系統的功能是有困難的，只有逐步實現各個功能，然后進行組合，才能方便實現整個功能。因而，實現各個功能的編程工作，采用模塊化的設計方法，才能將硬件與軟件結合實現系統的整體功能。 在待機工作狀態下 ，程序要讀取遙控器上的 A 鍵是否按下，如果 A 鍵按下則轉入正常工作狀態。正常工作狀態下，程序負責溫度值的讀取與顯示，紅外遮擋時間的判定與顯示，以及對遙控器 B 鍵是否按下的判定。當遙控器的 B 鍵按下，則有正常工作狀態轉入待機工作狀態。如果溫度值或是紅外遮擋的時間值大于所設定的閾值時，則由正常工作狀態轉入報警狀態。報警狀態下主要判定遙控器的 B 鍵是否按下，當 B鍵按下后則轉入待機工作狀態下。整個軟件的結構圖如 圖 41 所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 13 N ov 20xx S he e t o f F i l e : F : \ B us i ne s s \產品 \報警器 1\ M yD e s i D r a w n B y:正 常 工 作 狀 態待 機 狀 態 報 警 狀 態A 鍵 按下B 鍵 按下B 鍵 按下滿 足 報 警 條 件 圖 41 軟件結構圖 軟件設計程序 系統的程序固化在 STC89C52內部的 Flash內存 中，有主程序、溫度讀取程序、紅外遮 22 擋時間判定程序、遙控器狀態判斷程序和報警子程序等組成。為了方便編程，使程序完成后條理清晰，就必須對數據存儲器的存儲空間進行規劃。 STC89C52提供用戶的 RAM有 256字節。 主程序 主程序的功能是完成開機界面和對單片機所進行的初始化，初始化就是設置各個變量的初始值、進行相關的中斷設置等。主程序的流程圖如圖 42所示。 圖 42 主程序流程圖 各部分的地址分配如下： 數碼管的數據端口： P0口； 數碼 管的片選端口： ~； 遙控器的 A鍵與 B鍵接口： ； 紅外接口： ； DS18B20溫度傳感器接口： ； 報警時控制接口： ； 報警蜂鳴器接口： ； 工作指示燈接口： 。 溫度數據讀取程序 主程序 初始化 設置定時器 0 打開定時器中斷 讀取溫度值 顯示 23 當系統處于正常工作狀態時，要循環的對溫度數據采集、顯示和判定。對溫度值的讀取由 DS18B20來完成。 DS18B20是一線式的器件，數據的讀寫都通過一個數據端口來完成。所以對 DS18B20的控制時序就要求比較高。對數據讀寫的過程中不能被打 斷，所以在DS18B20的讀寫情況下要關閉中斷。 DS18B20的控制是典型的控制類程序。共用 4個函數來完成。初始化、讀數據、寫數據和得到溫度 4個函數。 DS18B20控制程序的流程圖如圖 43所示。 圖 43 DS18B20 流程圖 對于直接從 DS18B20中出來的數字信號，單片機可以直接識別。 圖 44和 45分別給出了 DS18B20內部的讀數據和寫數據的流程圖： 初始化 DS18B20 寫溫度 轉換指令 等待溫度轉換 讀取溫度值 返回溫度值 溫度讀取發生的 序 24 圖 44 DS18B20 內 部讀數據流程圖 圖 45 DS18B20 內部寫數據流程圖 中斷顯示程序 在 DS18B20的程序中，當啟動 DS18B20溫度轉換之后，需要等待 750ms以上，才能從開始 結束 發送 DS18B20 復位命令 發送跳過 ROM 命令 發送讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗 ９字節完？ 讀取操作， CRC 校驗 CRC 校驗正確？ N N y y 發 DS18B20 復位命令 發送跳過 ROM 命令 發溫度開始命令轉換 結束 開始 25 DS18B20端口上讀到當前的溫度值。而紅外的數據什么時候到來是不確定的，為了平衡二者的關系。使用定時器中斷，來產生 5ms的中斷。沒當中斷到來讀取紅外的端口，當紅外的讀取問題，也兼顧了紅外數據的讀取和顯示的問題。定時器中斷有輸出時，打開內部計數器來記錄紅外被遮擋的時間。 有了定時器中斷還可以兼顧數碼管的顯示，每來一次定時器中斷則顯示一位數碼管的值。通過定時器中斷不僅滿足的 DS18B20流程圖如 圖 46所示。 圖 46 定時器中斷子程序流程圖 構成報警條件子程序 因為所要監測的傳感器主要是溫度傳感器和紅外傳感器，任何一個傳感器如果達到報警條件，都可以發出報警信號。在硬件設計方面已經對每個傳感器的報警條件進行了設置。程序流程圖如圖 47所示。 保護現場 請標志位 退出現場 結束 溫度讀 取發生的 序 取數據 指向下一地址 存數據 26 圖 47 報警條件子程序流程圖 軟件抗干擾措施 當單片機受到干擾，不再按照一定的規律執行，被改變了的程序指針（ PC）的值后，使程序而跑飛到其它非程序區，此后它不僅執行了一系列毫無意義的指令，而且還可能破壞數據存儲器的內容，造成難以預料的后果。在主程序循環中向看門狗寄存器（ WDTRST地址是 0A6H）中先寫入 01EH，再寫入 0E1H，即可激活看門狗。其工作指令如下程序： sfr WDTRST = 0xA6 _nop_()。 WDTRST = 0x1E 。先送 1E WDTRST = 0xE1 。后送 E1 開始 結束 初始化 讀取溫度值 讀取紅外的值 溫度是否達到閥值？ 進入報警狀態 N 紅外值是否達到閥值？ 報警是否解除？ y y y 27 第 5 章 遙控數顯控制系統的調試與結果 硬件調試分析的過程 紅外對管傳感器模塊對環境光線適應能力強，其具有一對紅外線發射與接收管，發射管發射出一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物（如人體或其他遮擋物）時，紅外線反射回來被接收管接收，經過比較器電路處理之后，信號輸出接口輸出數字信號（一個低電平信號），可通過電位器旋鈕調節檢測距離，有效距離范圍 2～ 30cm，工作電壓為。該傳感器的探測距離可以通過電位器調節、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應用于對障礙物或 移動物體是否遮擋發光管的判定。 紅外對管傳感器是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電管將輸入電流轉換為光信號射出，接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。多數光電管選用的是波長接近可見光的紅外線光波型。最通過分析，接收模塊使用超再生接收技術，采用 LC振蕩電路，內含放大整形，輸出的數據信號為解碼后的高電平信號，使用極為方便，并且價格低廉，所以被廣泛使用。接收模塊有較寬的接收帶寬，一般為177。 10MHz，中心頻率 一般在 315MHz 或 （如有特殊要求可調整頻率，頻率的調整范圍為266MHz~433MHz。）。接收模塊一般采用直流 5V 電源供電，如有特殊要求可調整電壓范圍。 軟件調試分析的過程 軟件設計采用模塊化設計方法，通過完成幾大模塊的程序設計來實現報警的功能，報警系統的軟件設計主要由 3個工作狀態：待機工作狀態、正常工作狀態和報警狀態。整個系統的軟件部分需要負責溫度信號的讀取與顯示，紅外遮擋時間信號的讀取與顯示，遙控信號的判定和報警輸出控制等。在軟件的編程過程中，要一步就實現整個系統的功能是有困難的，只有逐步實現各個功能，然后進行組合，才能方便實現整個功能。因而，實現各個功能的編程工作，采用模塊化的設計方法，才能將硬件與軟件結合實現系統的整體功能。 在待機工作狀態下，程序要讀取遙控器上的 A鍵是否按下，如果 A鍵按下則轉入正常工作狀態。正常工作狀態下，程序負責溫度值的讀取與顯示，紅外遮擋時間的判定與顯示，以及對遙控器 B鍵是否按下的判定。當遙控器的 B鍵按下，則有正常工作狀態轉入待機工作狀